一种纳米杂化炭膜的制备方法

摘要

本发明属于新材料技术领域，涉及到一种新型纳米杂化炭膜的制备方法，特别是涉及到炭与无机纳米粒子、金属颗粒或金属盐、有机添加剂等相复合制备炭膜的制备方法。其特征在于在炭膜前驱体制备过程中，通过加入一定量的无机纳米粒子、金属颗粒或金属盐、有机添加剂等，利用杂化物种对气体的输送作用，从而提高炭膜气体通量同时不降低选择性。本发明的效果和益处是解决现有炭膜制备技术中工艺复杂，在高气体选择性条件下气体通量难于提高的问题，提供了一种操作简便，易于控制的纳米杂化炭膜的制备方法。

主权项

1.一种纳米杂化炭膜的制备方法，是在炭膜的制备过程中，通过在前驱体中引入对气体渗透有促进作用的无机纳米粒子、金属颗粒或金属盐及有机添加物等掺杂物，并严格控制掺杂物的种类、含量、掺杂方式及炭化工艺条件，制备出纳米杂化炭膜，其特征在于：(1)将各种无机纳米粒子、金属颗粒、金属盐或有机添加剂等采用共混、溶胶—凝胶等方法分散或溶解到溶剂中，经搅拌使掺杂物均匀分散在溶剂中；(2)将上述溶液逐滴加入到各种聚合物溶液中，并同时搅拌，到形成均一的混合溶液为止，或采用原位合成的方法将上述掺杂物引入到聚合物中制成混合溶液；(3)将混合溶液采用不同的制膜方式制成平板膜或将之涂覆在不同的支撑体上制成复合膜，经溶剂蒸发、干燥制备出前驱体聚合物杂化膜；(4)将聚合物杂化膜直接放入炭化炉中或先预氧化后再放入炭化炉中，在惰性气体或真空下炭化得到杂化炭膜，或直接放入炭化炉中先预氧化再炭化。